高中物理第1章法拉第電磁感應定律的應用學案教科版選修3-2(編輯修改稿)
2025-01-14 03:36 本頁面
【文章內容簡介】 R，且 O、 B、 A三點在一條直線上，有一磁感應強度為 B的勻強磁場充滿轉動平面且與轉動平面垂直，那么 AB 兩端的電勢差為 ( ) 圖 6 2 B． 2BωR 2 C． 4BωR 2 D． 6BωR 2 答案 C 解析 A 點線速度 vA＝ ω 3 R， B 點線速度 vB＝ ωR ， AB 棒切割磁感線的平均速度 v ＝ vA＋ vB2 ＝2ωR ，由 E＝ BLv 得， AB兩端的電勢差為 E＝ B2 R v ＝ 4BωR 2， C 正確． 3． (電磁感應中的電荷量問題 )如圖 7 甲所示，有一面積為 S＝ 100 cm2的金屬環(huán)，電阻為 R＝ Ω ，環(huán)中磁場的變化規(guī)律如圖乙所示，且磁場方向垂直紙面向里，在 t1到 t2時間內，通過金屬環(huán)截面的電荷量是多少？ 圖 7 答案 C 解析 由法拉第電磁感應定律知金屬環(huán)中產(chǎn)生的感應電動勢 E＝ nΔ ΦΔ t，由閉合電路的歐姆定律知 金 屬 環(huán) 中的 感 應電 流 為 I ＝ ER. 通 過 金屬 環(huán) 截 面的 電 荷 量 q ＝ IΔ t＝ Δ ΦR ＝ 10010 － 4 － C＝ C. 題組一 電磁感應中的電荷量問題 1. 如圖 1 所示，將直徑為 d、電阻為 R 的閉合金屬環(huán)從勻強磁場 B 中拉出，這一過程中通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為 ( ) 圖 1 d24R B.2π BdR 2R D.Bd2π R 答案 A 解析 這一過程中金屬環(huán)中產(chǎn)生的平均感應電動勢 E ＝ Δ ΦΔ t，故 q＝ I Δ t＝ER Δ t＝Δ ΦR＝B d2 2R ＝Bπ d24R . 2．在物理實驗中，常用一種叫做 “ 沖擊電流計 ” 的儀器測定通過電路的電荷量．如圖 2 所示，探測線圈與沖擊電流計串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應強度．已知線圈的匝數(shù)為 n，面積為 S，線圈與 沖擊電流計組成的回路電阻為 ，開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉 90176。 ，沖擊電流計測出通過線圈的電荷量為 q，由上述數(shù)據(jù)可測出被測量磁場的磁感應強度為 ( ) 圖 2 答案 B 解析 由法拉第電磁感應定律 E＝ nΔ ΦΔ t ，可求出感應電動勢的大小，再由閉合電路歐姆定律 I ＝ ER，可求出感應電流的 大小，根據(jù)電荷量的公式 q＝ It，可得 q＝ nΔ ΦR .由于開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉 90176。 ，則有 Δ Φ ＝ BS，所以由以上公式可得 q＝ nBSR ，則磁感應強度 B＝ qRnS，故 B 正確， A、 C、 D錯誤． 3．如圖 3 所示是測量通電螺線管內部磁感應強度的一種裝置：把一個很小的測量線圈放在待測處 (測量線圈平面與螺線管軸線垂直 )，將線圈與可以測量電荷量的沖擊電流計 G 串聯(lián)，當將雙刀雙擲開關 K 由位置 1 撥到位置 2 時，測得通過測量線圈的電荷量為 數(shù)為N，橫截面積為 S，測量線圈和 G串聯(lián)回路的總電阻為 ( ) 圖 3 A．在此過程中，穿過測量線圈的磁通量的變化量 Δ Φ ＝ qR B．在此過程中，穿過測量線圈的磁通量的變化量 Δ Φ ＝ qRN C．待測處的磁感應強度的大小為 B＝ qRNS D．待測處的磁感應強度的大小為 B＝ qR2NS 答案 BD 解析 由 E＝ NΔ ΦΔ t ， E＝ IR， q＝ IΔ t，得 q＝ NΔ ΦR ，得 Δ Φ ＝ qRN， B正確 ； Δ Φ ＝ 2BS，得 B＝qR2NS， D 正確．
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